R語言 數(shù)據(jù)重塑

R 語言中的數(shù)據(jù)重塑是關(guān)于改變數(shù)據(jù)被組織成行和列的方式。 大多數(shù)時間 R 語言中的數(shù)據(jù)處理是通過將輸入數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)幀來完成的。 很容易從數(shù)據(jù)幀的行和列中提取數(shù)據(jù)，但是在某些情況下，我們需要的數(shù)據(jù)幀格式與我們接收數(shù)據(jù)幀的格式不同。 R 語言具有許多功能，在數(shù)據(jù)幀中拆分，合并和將行更改為列，反之亦然。

于數(shù)據(jù)幀中加入列和行

我們可以使用 cbind() 函數(shù)連接多個向量來創(chuàng)建數(shù)據(jù)幀。 此外，我們可以使用 rbind() 函數(shù)合并兩個數(shù)據(jù)幀。

# Create vector objects.
city <- c("Tampa","Seattle","Hartford","Denver")
state <- c("FL","WA","CT","CO")
zipcode <- c(33602,98104,06161,80294)

# Combine above three vectors into one data frame.
addresses <- cbind(city,state,zipcode)

# Print a header.
cat("# # # # The First data frame
") 

# Print the data frame.
print(addresses)

# Create another data frame with similar columns
new.address <- data.frame(
   city = c("Lowry","Charlotte"),
   state = c("CO","FL"),
   zipcode = c("80230","33949"),
   stringsAsFactors = FALSE
)

# Print a header.
cat("# # # The Second data frame
") 

# Print the data frame.
print(new.address)

# Combine rows form both the data frames.
all.addresses <- rbind(addresses,new.address)

# Print a header.
cat("# # # The combined data frame
") 

# Print the result.
print(all.addresses)

當(dāng)我們執(zhí)行上面的代碼，它產(chǎn)生以下結(jié)果 -

# # # # The First data frame
     city       state zipcode
[1,] "Tampa"    "FL"  "33602"
[2,] "Seattle"  "WA"  "98104"
[3,] "Hartford" "CT"   "6161" 
[4,] "Denver"   "CO"  "80294"

# # # The Second data frame
       city       state   zipcode
1      Lowry      CO      80230
2      Charlotte  FL      33949

# # # The combined data frame
       city      state zipcode
1      Tampa     FL    33602
2      Seattle   WA    98104
3      Hartford  CT     6161
4      Denver    CO    80294
5      Lowry     CO    80230
6     Charlotte  FL    33949

合并數(shù)據(jù)幀

我們可以使用 merge() 函數(shù)合并兩個數(shù)據(jù)幀。 數(shù)據(jù)幀必須具有相同的列名稱，在其上進(jìn)行合并。

在下面的例子中，我們考慮 library 名稱“MASS”中有關(guān) Pima Indian Women 的糖尿病的數(shù)據(jù)集。 我們基于血壓（“bp”）和體重指數(shù)（“bmi”）的值合并兩個數(shù)據(jù)集。 在選擇這兩列用于合并時，其中這兩個變量的值在兩個數(shù)據(jù)集中匹配的記錄被組合在一起以形成單個數(shù)據(jù)幀。

library(MASS)
merged.Pima <- merge(x = Pima.te, y = Pima.tr,
   by.x = c("bp", "bmi"),
   by.y = c("bp", "bmi")
)
print(merged.Pima)
nrow(merged.Pima)

當(dāng)我們執(zhí)行上面的代碼，它產(chǎn)生以下結(jié)果 -

   bp  bmi npreg.x glu.x skin.x ped.x age.x type.x npreg.y glu.y skin.y ped.y
1  60 33.8       1   117     23 0.466    27     No       2   125     20 0.088
2  64 29.7       2    75     24 0.370    33     No       2   100     23 0.368
3  64 31.2       5   189     33 0.583    29    Yes       3   158     13 0.295
4  64 33.2       4   117     27 0.230    24     No       1    96     27 0.289
5  66 38.1       3   115     39 0.150    28     No       1   114     36 0.289
6  68 38.5       2   100     25 0.324    26     No       7   129     49 0.439
7  70 27.4       1   116     28 0.204    21     No       0   124     20 0.254
8  70 33.1       4    91     32 0.446    22     No       9   123     44 0.374
9  70 35.4       9   124     33 0.282    34     No       6   134     23 0.542
10 72 25.6       1   157     21 0.123    24     No       4    99     17 0.294
11 72 37.7       5    95     33 0.370    27     No       6   103     32 0.324
12 74 25.9       9   134     33 0.460    81     No       8   126     38 0.162
13 74 25.9       1    95     21 0.673    36     No       8   126     38 0.162
14 78 27.6       5    88     30 0.258    37     No       6   125     31 0.565
15 78 27.6      10   122     31 0.512    45     No       6   125     31 0.565
16 78 39.4       2   112     50 0.175    24     No       4   112     40 0.236
17 88 34.5       1   117     24 0.403    40    Yes       4   127     11 0.598
   age.y type.y
1     31     No
2     21     No
3     24     No
4     21     No
5     21     No
6     43    Yes
7     36    Yes
8     40     No
9     29    Yes
10    28     No
11    55     No
12    39     No
13    39     No
14    49    Yes
15    49    Yes
16    38     No
17    28     No
[1] 17

有時，電子表格數(shù)據(jù)的格式很緊湊，可以給出每個主題的協(xié)變量，然后是該主題的所有觀測值。 R的建模功能需要在單個列中進(jìn)行觀察。 考慮以下來自重復(fù)MRI腦測量的數(shù)據(jù)樣本

 Status   Age    V1     V2     V3    V4
      P 23646 45190  50333  55166 56271
     CC 26174 35535  38227  37911 41184
     CC 27723 25691  25712  26144 26398
     CC 27193 30949  29693  29754 30772
     CC 24370 50542  51966  54341 54273
     CC 28359 58591  58803  59435 61292
     CC 25136 45801  45389  47197 47126

在每個主題上有兩個協(xié)變量和多達(dá)四個測量值。 數(shù)據(jù)從 Excel 導(dǎo)出為 mr.csv 文件。我們可以使用堆棧來幫助操縱這些數(shù)據(jù)以給出單個響應(yīng)。

zz <- read.csv("mr.csv", strip.white = TRUE)
zzz <- cbind(zz[gl(nrow(zz), 1, 4*nrow(zz)), 1:2], stack(zz[, 3:6]))

結(jié)果為：

      Status   Age values ind
X1         P 23646  45190  V1
X2        CC 26174  35535  V1
X3        CC 27723  25691  V1
X4        CC 27193  30949  V1
X5        CC 24370  50542  V1
X6        CC 28359  58591  V1
X7        CC 25136  45801  V1
X11        P 23646  50333  V2
...

函數(shù)unstack的方向相反，可能對導(dǎo)出數(shù)據(jù)很有用。 另一種方法是使用函數(shù)重塑

> reshape(zz, idvar="id",timevar="var",
  varying=list(c("V1","V2","V3","V4")),direction="long")
    Status   Age var    V1 id
1.1      P 23646   1 45190  1
2.1     CC 26174   1 35535  2
3.1     CC 27723   1 25691  3
4.1     CC 27193   1 30949  4
5.1     CC 24370   1 50542  5
6.1     CC 28359   1 58591  6
7.1     CC 25136   1 45801  7
1.2      P 23646   2 50333  1
2.2     CC 26174   2 38227  2
...

重塑函數(shù)的語法比堆棧更復(fù)雜，但可以用于“l(fā)ong”表單中不止一列的數(shù)據(jù)。如果方向=“寬”，重塑還可以執(zhí)行相反的轉(zhuǎn)換。